package com.github.yangyishe.p100;


import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * 罗马数字转整数
 * The type Problem 15.
 *
 * 罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。
 *
 * 字符          数值
 * I             1
 * V             5
 * X             10
 * L             50
 * C             100
 * D             500
 * M             1000
 * 例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1 。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做  XXVII, 即为 XX + V + II 。
 *
 * 通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：
 *
 * I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
 * X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
 * C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。
 * 给定一个罗马数字，将其转换成整数。
 *
 *
 *
 * 示例 1:
 *
 * 输入: s = "III"
 * 输出: 3
 * 示例 2:
 *
 * 输入: s = "IV"
 * 输出: 4
 * 示例 3:
 *
 * 输入: s = "IX"
 * 输出: 9
 * 示例 4:
 *
 * 输入: s = "LVIII"
 * 输出: 58
 * 解释: L = 50, V= 5, III = 3.
 * 示例 5:
 *
 * 输入: s = "MCMXCIV"
 * 输出: 1994
 * 解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
 *
 *
 * 提示：
 *
 * 1 <= s.length <= 15
 * s 仅含字符 ('I', 'V', 'X', 'L', 'C', 'D', 'M')
 * 题目数据保证 s 是一个有效的罗马数字，且表示整数在范围 [1, 3999] 内
 * 题目所给测试用例皆符合罗马数字书写规则，不会出现跨位等情况。
 * IL 和 IM 这样的例子并不符合题目要求，49 应该写作 XLIX，999 应该写作 CMXCIX 。
 * 关于罗马数字的详尽书写规则，可以参考 罗马数字 - Mathematics 。
 *
 */
public class Problem13 {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new Solution();
        int romanToInt = solution.romanToIntMiddle("MCMXCIV");
        System.out.println(romanToInt);
    }

    static class Solution {
        static Map<String,Integer> spNumMap=new HashMap<>();
        static Map<String,Integer> eachNumMap=new HashMap<>();
        static Map<Character,Integer> char2NumMap=new HashMap<>();
        static{
            spNumMap.put("IV",4);
            spNumMap.put("IX",9);
            spNumMap.put("XL",40);
            spNumMap.put("XC",90);
            spNumMap.put("CD",400);
            spNumMap.put("CM",900);

            eachNumMap.put("I",1);
            eachNumMap.put("V",5);
            eachNumMap.put("X",10);
            eachNumMap.put("L",50);
            eachNumMap.put("C",100);
            eachNumMap.put("D",500);
            eachNumMap.put("M",1000);

            char2NumMap.put('I',1);
            char2NumMap.put('V',5);
            char2NumMap.put('X',10);
            char2NumMap.put('L',50);
            char2NumMap.put('C',100);
            char2NumMap.put('D',500);
            char2NumMap.put('M',1000);
        }

        /**
         * 速度很慢
         * @param s
         * @return
         */
        public int romanToIntSlow(String s) {
            // 先找特殊情况, 即4(IV), 9(IX), 40(XL), 90(XC), 400(CD), 900(CM)
            int spSum=0;
            for (String spRomanNum : spNumMap.keySet()) {
                if (s.contains(spRomanNum)) {
                    s=s.replace(spRomanNum,"");
                    spSum+=spNumMap.get(spRomanNum);
                }
            }

            // 特殊情况, 转特殊数字. 其他情况, 直接转数字
            int normSum=0;
            for (String normRomanNum : eachNumMap.keySet()) {
                while (s.contains(normRomanNum)) {
                    s=s.replaceFirst(normRomanNum,"");
                    normSum+=eachNumMap.get(normRomanNum);
                }
            }

            return spSum+normSum;
        }

        /**
         * 中等速度
         * @param s
         * @return
         */
        public int romanToIntMiddle(String s){
            int sum=0;
            char[] chars = s.toCharArray();
            int curNum=0;
            int lastNum=0;
            for (int i = chars.length - 1; i >= 0; i--) {
                // 主要影响时间的因素是map
                curNum=getValue(chars[i]);
                if (curNum >= lastNum) {
                    sum+=curNum;
                }else{
                    sum-=curNum;
                }
                lastNum=curNum;
            }

            return sum;
        }

        /**
         * 快速
         * @param s
         * @return
         */
        public int romanToInt(String s) {
            // 相比中等速度, 使用了临时变量preNum, 减少了数组的查询速度
            int sum = 0;
            int preNum = getValue(s.charAt(0));
            for(int i = 1;i < s.length(); i ++) {
                int num = getValue(s.charAt(i));
                if(preNum < num) {
                    sum -= preNum;
                } else {
                    sum += preNum;
                }
                preNum = num;
            }
            sum += preNum;
            return sum;
        }

        private int getValue(char ch) {
            switch(ch) {
                case 'I': return 1;
                case 'V': return 5;
                case 'X': return 10;
                case 'L': return 50;
                case 'C': return 100;
                case 'D': return 500;
                case 'M': return 1000;
                default: return 0;
            }
        }

    }

}
